随着工农业生产对调速要求的不断提高和电力电子及计算机控制等技术的迅速发展,变频调速技术日趋成熟。由于变频器具有高性能和优良的节能特性,传统的异步电动机、直流调速系统逐渐被变频调速系统所取代,中国已有越来越多的变频调速型电机接入电力网络中,并且并网规模还在进一步提高。大规模变频电机对电力系统的安全稳定运行带来了新局面,开展含大规模变频调速型电机带来的电网暂态稳定性问题的相关研究非常重要和迫切。本文基于变频器的发展现状,对业界三种主流的变频调速型电机进行详细地建模,通过仿真分析的方法研究其转速、功率等对于电压和频率变化的响应特性,针对规模化变频电机并网后整体的负荷特性,分析了大规模变频电机接入对电网安全稳定运行所造成的影响。本文首先分析了各行业主要用电设备及其电机类型,对变频电机的负荷占比进行估算,同时分析了变频异步电机、永磁同步电机和无刷直流电机的系统结构、数学模型以及控制策略。通过电压暂降对变频器的影响机理分析、启动运行仿真、暂态特性仿真的方法,对所建变频电机模型进行验证。然后搭建物理实验平台,通过比较异步电机和变频电机的电压频率变化响应特性,进一步验证了仿真模型的有效性。之后针对变频电机对电压变化的响应特征提取了适用于变频电机群等值的特征量。依据感应电机的群聚合方法以及变频器对感应电机聚合误差的影响对变频电机群进行单机等值,提出了变频电机群聚合方法。建立了单机-负荷电网模型,基于所建电网模型进行了一系列的仿真研究,采用MATLAB/Simulink仿真平台分析了系统暂态情况下母线功率、电压和系统频率的变化规律。通过对比不同负荷模型下系统暂态特性,探讨了未来大规模变频电机对电网暂态特性的影响。仿真结果建议在进行电网稳定计算时,要合理考虑含变频电机的新负荷模型。